JP2021146291A - Extrusion method - Google Patents
Extrusion method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021146291A JP2021146291A JP2020049565A JP2020049565A JP2021146291A JP 2021146291 A JP2021146291 A JP 2021146291A JP 2020049565 A JP2020049565 A JP 2020049565A JP 2020049565 A JP2020049565 A JP 2020049565A JP 2021146291 A JP2021146291 A JP 2021146291A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thickness
- slot
- height
- value
- calculated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 73
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 70
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/26—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
- B05D1/265—Extrusion coatings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
- B29C48/302—Extrusion nozzles or dies being adjustable, i.e. having adjustable exit sections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/92609—Dimensions
- B29C2948/92647—Thickness
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、押出方法に関する。 The present invention relates to an extrusion method.
従来、流体物を吐出するためのスロットが形成されたダイが、各種製品の製造に用いられている。例えば、前記ダイを備えたダイコータと呼ばれる塗工装置が、フィルムなどの表面に塗工膜を形成するために用いられている。また、溶融樹脂をフィルム状に押し出すためのTダイと呼ばれるダイが、フィルムを製造するために用いられている。 Conventionally, dies having slots for discharging fluids have been used in the manufacture of various products. For example, a coating device called a die coater provided with the die is used to form a coating film on the surface of a film or the like. Further, a die called a T die for extruding the molten resin into a film is used for producing a film.
かかるダイを用いた製造方法は、前記スロットから吐出される吐出物の厚みを所望の値に調節するための工程を含む。例えば、特許文献1には、前記スロットから吐出される吐出物の厚みを調節するために、前記スロットの高さを調節する調節工程を備えた製造方法が記載されている。
The manufacturing method using such a die includes a step of adjusting the thickness of the discharged material discharged from the slot to a desired value. For example,
しかしながら、従来、前記吐出物の厚みの調節は作業者の勘に頼っており、前記吐出物を所望の厚みに調節するのには困難性が伴うという問題点がある。具体的には、前記吐出物の一部分の厚みを所望の値に変更するために、その厚みに対応する位置の前記スロットの高さを調節すると、前記スロットの別の位置における厚みも変化してしまうという問題点がある。すなわち、前記吐出物の一部分の厚みを所望の厚みに調節したとしても、変更の必要のない別の部分の厚みまで変化してしまうという問題点がある。
また、前記ダイを用いた押出方法では、前記吐出物の厚みを均一にすることだけでなく、前記吐出物の厚みを部分的に変化させることもあり、このような場合にも同様に、厚みの調節の問題点が生じている。
However, conventionally, the adjustment of the thickness of the discharged material depends on the intuition of the operator, and there is a problem that it is difficult to adjust the discharged material to a desired thickness. Specifically, when the height of the slot at a position corresponding to the thickness is adjusted in order to change the thickness of a part of the discharged material to a desired value, the thickness of the slot at another position also changes. There is a problem that it will end up. That is, even if the thickness of a part of the discharged material is adjusted to a desired thickness, there is a problem that the thickness of another part that does not need to be changed is changed.
Further, in the extrusion method using the die, not only the thickness of the discharged product may be made uniform, but also the thickness of the discharged product may be partially changed. There is a problem with the adjustment of.
上記問題点に鑑み、本発明は、比較的容易に且つ精度良く吐出物の厚みを調節可能な押出方法を提供することを課題とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an extrusion method capable of adjusting the thickness of the discharged material relatively easily and accurately.
本発明者らが鋭意検討したところ、スロットの高さを調節した前後における、スロットの高さの変化量と吐出物の厚みの変化量とが比例関係にあることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of diligent studies by the present inventors, it was found that the amount of change in the height of the slot and the amount of change in the thickness of the discharged material before and after adjusting the height of the slot are in a proportional relationship, and complete the present invention. It came to.
本発明に係る押出方法は、
流体物を吐出するためのスロットが形成されたダイを使用する押出方法であって、
前記スロットから吐出される吐出物の厚みを調節するために、前記スロットの高さを調節する調節工程を備え、
前記調節工程は、前記吐出物の流れ方向に直交する方向における任意の位置1〜Nのうちの位置nにおける厚みd1nが下記式(1)及び(2)で算出され、下記式(3)で算出される計算厚みd1={d11・・・d1N}と厚みの目標値dref={dref1・・・drefN}との差e={e1・・・eN}が小さくなるように、前記スロットの高さを決定する工程を含む。
d1ave:d1={d11・・・d1N}の平均値
K:比例定数
h1n:仮想の調節後の前記スロットの高さh1={h11・・・h1N}の位置nにおける値
h1ave:h1={h11・・・h1N}の平均値
h0n:調節前の前記スロットの高さh0={h01・・・h0N}の位置nにおける値
h0ave:h0={h01・・・h0N}の平均値
d0n:調節前の前記吐出物の厚みd0={d01・・・d0N}の位置nにおける値
d0ave:d0={d01・・・d0N}の平均値
v:前記流体物の粘性指数
drefn:前記吐出物の厚みの目標値dref={dref1・・・drefN}の位置nにおける値
The extrusion method according to the present invention is
An extrusion method that uses a die with slots for discharging fluid.
In order to adjust the thickness of the discharged material discharged from the slot, an adjustment step of adjusting the height of the slot is provided.
In the adjusting step, the thickness d 1n at the position n of the
斯かる構成によれば、調節前のスロットの高さh0、調節前の吐出物の厚みd0及び式(2)で算出される比例定数Kの値を調べれば、式(1)で算出される計算厚みd1と、厚みの目標値drefとの差eに基づいてスロットの高さが決定されるため、比較的容易に且つ精度良く吐出物の厚みを調節することができる。 According to such a configuration, the height h 0 of the slot before adjustment, the thickness d 0 of the discharged material before adjustment, and the value of the proportionality constant K calculated by the equation (2) are examined, and the value is calculated by the equation (1). Since the height of the slot is determined based on the difference e between the calculated thickness d 1 and the target value d ref of the thickness, the thickness of the discharged product can be adjusted relatively easily and accurately.
本発明に係る押出方法は、好ましくは、
下記式(4)で示される差e={e1・・・eN}の二乗の合計が最小となるh1={h11・・・h1N}を求め、該h1に基づいて前記スロットの高さを決定する。
H 1 = {h 11 ... h 1N }, which minimizes the sum of the squares of the difference e = {e 1 ... e N } represented by the following equation (4), was obtained, and the above was obtained based on the h 1. Determine the height of the slot.
斯かる構成によれば、式(4)で示される差eの二乗の合計が最小となるh1に基づいてスロットの高さが決定されるため、より精度良く吐出物の厚みを調節することができる。 According to such a configuration, the height of the slot is determined based on h 1 at which the sum of the squares of the differences e represented by the equation (4) is minimized, so that the thickness of the discharged product can be adjusted more accurately. Can be done.
以上の通り、本発明によれば、比較的容易に且つ精度良く吐出物の厚みを調節可能な押出方法が提供され得る。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an extrusion method in which the thickness of the discharged product can be adjusted relatively easily and accurately.
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る押出方法について説明する。 Hereinafter, the extrusion method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る押出方法は、図1〜図3に示されるようなダイコータ1と呼ばれる塗工装置を用いて、フィルムFなどの被塗工物の表面に流動物としての塗工液を塗工し、フィルムFの表面に形成されることとなる吐出物としての塗工膜を形成する方法である。
In the extrusion method according to the present embodiment, a coating liquid as a fluid is applied to the surface of an object to be coated such as film F by using a coating device called a
ダイコータ1は、塗工液を吐出するためのスロット11が形成されたダイ10を備えている。ダイ10は、ローラ部材などに支持されたフィルムFであってスロット11の開口110に近接するように走行するフィルムFなどの被塗工物に、スロット11から吐出させた塗工液を塗工して、フィルムFの表面に塗工膜を形成するように構成されている。ダイ10は、スロット11の開口110が形成された吐出部13がフィルムFなどの被塗工物に向かって突出するように形成されている。本実施形態では、ダイ10は、第1のダイブロック20(図における下側のダイブロック)と第2のダイブロック30(図における上側のダイブロック)とを有しており、それぞれのダイブロックの間にスロット11が形成されている。以下では、フィルムF又は塗工膜の流れる方向をMD、MDに直交する方向をTDと呼ぶことがある。また、スロット11の開口110の高さをスロット11の高さhとする。
The
本実施形態のダイ10は、さらに、スロット11の高さhを調節するための調節機構50を第2のダイブロック30側に有している。本実施形態では、調節機構50は、スロット11の幅方向に沿って第2のダイブロック30に配されたスリット51と、スリット51の間隔を調節してスロット11の高さhを調節する複数の調節ネジ52とを有している。複数の調節ネジ52は、スリット51の延びる方向に沿って(言い換えれば、スロット11の幅方向に沿って)並んでおり、各調節ネジ52が回転して前進又は後退することによって、スリット51の間隔が拡縮し、それに伴い、スロット11の高さhが拡縮するようになっている。
The die 10 of the present embodiment further has an
調節ネジ52としては、例えば、差動ネジ52が好適に用いられ、これによってスロット11の高さhの微調整が容易になる。差動ネジ52は、中空に形成された外ネジ521と、外ネジ521の内側に螺合するように形成された内ネジ522とを有し、外ネジ521及び内ネジ522は、それぞれのピッチの大きさが異なるように形成されている。これによって、スリット51は、外ネジ521を1回転させると、外ネジ521と内ネジ522とのピッチ差の分だけ、拡縮するようになっている。
As the adjusting
図2に示されるように、本実施形態では、ダイ10は、第1のダイブロック20と第2のダイブロック30との間に挟持されるように配された板状のシム部材40を有している。シム部材40は、スロット11の開口110に向かって開口するようにC字状に形成されている。ダイ10は、シム部材40の開口42の幅が調節されることによって、塗工膜の幅を調節可能となっている。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the die 10 has a plate-
スロット11は、高さhが通常0.01〜5mmに調節可能に構成されている。また、スロット11の幅は、通常200〜5000mmに設定されている。
調節ネジ52の数は、通常3〜90個である。また、各調節ネジ52の回転軸中心間の距離は、通常10〜400mmに設定されている。回転軸中心間の距離は、それぞれが等しい距離であることが好ましいが、異なる距離であってもよい。本実施形態では、調節機構50は、N個の調節ネジ52を有している。以下では、1〜N個の各調節ネジ52に対応するスロット11の位置及び塗工膜の位置を、位置1〜Nとする。
The height h of the
The number of adjusting
第1のダイブロック20は、図3に示されるように、塗工液を収容する収容部(不図示)から通路21を介して供給される塗工液を一時的に溜めるための凹状に形成されたキャビティ22を有している。キャビティ22は、スロット11とつながっている。
As shown in FIG. 3, the
第1のダイブロック20及び第2のダイブロック30のうち少なくとも第2のダイブロック30は、調節ネジ52などの押圧力により弾性変形し得る材料により製造されていればよく、通常、ステンレスなどの金属により製造されている。また、シム部材40は、通常、ステンレスや真ちゅうなどの金属箔又はポリエチレンテレフタレートなどのプラスチックフィルムにより製造されている。
Of the
塗工液としては、例えばポリマー溶液が挙げられる。塗工液の粘度は、通常0.0005〜200Pa・sに設定され、好ましくは0.001〜100Pa・sに設定される。なお、粘度は、レオメータ(HAAKE社製)により測定されるものとする。また、測定条件は、せん断速度1[1/s]、温度20℃とする。 Examples of the coating liquid include a polymer solution. The viscosity of the coating liquid is usually set to 0.0005 to 200 Pa · s, preferably 0.001 to 100 Pa · s. The viscosity shall be measured with a rheometer (manufactured by HAAKE). The measurement conditions are a shear rate of 1 [1 / s] and a temperature of 20 ° C.
次に、本実施形態に係る押出方法について詳述する。 Next, the extrusion method according to this embodiment will be described in detail.
本実施形態の押出方法は、フィルムFなどの被塗工物の表面に塗工膜を形成するためのダイコータ1を使用する塗工方法である。該塗工方法は、スロット11から塗工液が吐出されることによってフィルムFの表面に形成されることとなる塗工膜の厚みdを調節するために、スロット11の高さhを調節する調節工程Pと、調節工程Pの後に、塗工液の押し出しを行う押出工程とを備える。なお、本実施形態では、ダイコータ1の収容部から供給される塗工液の流量を一定とする。
The extrusion method of this embodiment is a coating method using a
本実施形態において、塗工液の流量とは、好ましくは質量流量を意味するものとする。また、塗工液の流量が一定とは、定常運転時において、[最大流量−最小流量]/平均流量で算出される値が、0.2以下、好ましくは0.1以下である場合を含むものとする。 In the present embodiment, the flow rate of the coating liquid preferably means a mass flow rate. Further, the constant flow rate of the coating liquid includes the case where the value calculated by [maximum flow rate-minimum flow rate] / average flow rate is 0.2 or less, preferably 0.1 or less during steady operation. It shall be muted.
調節工程Pは、調節前の位置1〜Nにおけるスロット11の高さh0={h01・・・h0N}及び調節前の位置1〜Nにおける塗工膜の厚みd0={d01・・・d0N}を測定するデータ取得工程P1と、スロット11の高さhの変化量及び塗工膜の厚みdの変化量を関連付ける比例定数Kを下記式(2)で算出する定数算出工程P2と、位置1〜Nのうちの位置nにおける塗工膜の厚みd1nが下記式(1)で算出され、下記式(3)で算出される計算厚みd1={d11・・・d1N}と塗工膜の厚みの目標値dref={dref1・・・drefN}との差e={e1・・・eN}が小さくなるように、スロット11の高さhを決定する高さ決定工程P3とを有する。
d1nは、調節後の塗工膜の計算厚みd1={d11・・・d1N}の位置nにおける値を表す。
d1aveは、d1={d11・・・d1N}の平均値を表す。本実施形態では、塗工液の流量が一定であるため、d1ave=d0aveとみなしてもよい。
Kは、比例定数を表す。
h1nは、仮想の調節後のスロット11の高さh1={h11・・・h1N}の位置nにおける値を表す。
h1aveは、h1={h11・・・h1N}の平均値を表す。
h0nは、調節前の前記スロットの高さh0={h01・・・h0N}の位置nにおける値を表す。
h0aveは、h0={h01・・・h0N}の平均値を表す。
d0nは、調節前の前記吐出物の厚みd0={d01・・・d0N}の位置nにおける値を表す。
d0aveは、d0={d01・・・d0N}の平均値を表す。
vは、塗工液の粘性指数を表す。
enは、差e={e1・・・eN}の位置nにおける値を表す。
drefnは、前記吐出物の厚みの目標値dref={dref1・・・drefN}の位置nにおける値を表す。
d 1n represents the value at the position n of the calculated thickness d 1 = {d 11 ... d 1N } of the coated film after adjustment.
d 1ave represents the average value of d 1 = {d 11 ... d 1N}. In the present embodiment, since the flow rate of the coating liquid is constant, it may be regarded as d 1ave = d 0ave.
K represents a constant of proportionality.
h 1n represents the value at the position n of the height h 1 = {h 11 ... h 1N } of the
h 1ave represents the average value of h 1 = {h 11 ... h 1N}.
h 0n represents the value at the position n of the height h 0 = {h 01 ... h 0N} of the slot before adjustment.
h 0ave represents the average value of h 0 = {h 01 ... h 0N}.
d 0n represents the value at the position n of the thickness d 0 = {d 01 ... d 0N } of the discharged product before adjustment.
d 0ave represents the average value of d 0 = {d 01 ... d 0N}.
v represents the viscosity index of the coating liquid.
e n represents the value at a position n of the difference e = {e 1 ··· e N }.
d refn represents the value at a position n of the discharge of the target value of the thickness d ref = {d ref1 ··· d refN}.
上記式(1)は、下記式(5)から導かれたものである。下記式(5)において、左辺は塗工膜の厚みdの変化量を表しており、右辺のかっこ内はスロット11の高さhの変化量を表しており、それぞれの変化量が比例定数Kによって関連付けられている。
上記式(5)は、塗工液がニュートン流体であると仮定したときに成立する下記式(6)に基づいている。
Qは、スロット11を流れるニュートン流体の流量を表す。
Wは、塗工幅を表す。
ΔPは、スロット11の上流側端111におけるニュートン流体の圧力p1と開口110におけるニュートン流体の圧力p2との差圧(p1−p2)を表す。
μは、粘度を表す。
Lは、スロットの長さ、すなわち、上流側端111から開口110までの距離を表す。
Q represents the flow rate of the Newtonian fluid flowing through the
W represents the coating width.
ΔP represents the differential pressure (p1-p2) between the pressure p1 of the Newtonian fluid at the
μ represents the viscosity.
L represents the length of the slot, that is, the distance from the
上記のように、式(6)は、ニュートン流体の流量の変化率dQ/Qが、スロット11の高さhの変化率dh/hと比例関係にあることを示している。そして、上記式(1)は、式(6)における流量の変化率dQ/Qを塗工液の膜厚dの変化率とみなすことによって、導かれたものである。
As described above, the equation (6) shows that the rate of change dQ / Q of the flow rate of the Newtonian fluid is proportional to the rate of change dh / h of the height h of the
上記式(2)は、上記式(6)を非ニュートン流体として書き換えた下記式(7)から導出されたものである。
上記式(2)において、vは、塗工液の粘性指数を表す。一般に、塗工液などの液の粘度は、下記近似式(8)で表される。本実施形態では、レオメータで測定された塗工液の粘度データを基にした、前記近似式で得られた粘性指数vが、式(2)に代入されて用いられる。
μは、塗工液の粘度[Pa・s]を表す。
ηは、塗工液のゼロせん断粘度[Pa・s]を表す。
γは、せん断速度[1/s]を表す。
vは、塗工液の粘性指数を表す。
μ represents the viscosity [Pa · s] of the coating liquid.
η represents the zero shear viscosity [Pa · s] of the coating liquid.
γ represents the shear rate [1 / s].
v represents the viscosity index of the coating liquid.
[データ取得工程P1]
データ取得工程P1では、調節前におけるスロット11の高さhでの塗工膜の厚みdを測定する。すなわち、調節前の位置1〜Nにおけるスロット11の高さh0={h01・・・h0N}及び調節前の位置1〜Nにおける塗工膜の厚みd0={d01・・・d0N}を測定する。
[Data acquisition process P1]
In the data acquisition step P1, the thickness d of the coating film at the height h of the
位置1〜Nにおけるスロット11の高さhの測定値は、調節ネジ52に対応する部分の高さの測定値が採用される。すなわち、TDにおいて、調節ネジ52と同じ位置のスロット11の高さhが測定値として採用される。
As the measured value of the height h of the
位置1〜Nにおける塗工膜の厚みdの測定値は、TDにおいて、調節ネジ52と同じ位置の塗工膜の厚みdが採用される。塗工膜の厚みdは、例えば、リニアゲージ(尾崎製作所製)によって測定される。
As the measured value of the coating film thickness d at
データ取得工程P1では、さらに、h0={h01・・・h0N}の平均値h0ave及びd0={d01・・・d0N}の平均値d0aveを計算する。 In the data acquisition step P1, further, calculates an average value d 0Ave of h 0 = {h 01 ··· h 0N} mean h 0Ave and d of 0 = {d 01 ··· d 0N }.
[定数算出工程P2]
定数算出工程P2では、スロット11の高さhの変化量と塗工膜の厚みdの変化量とを関連付ける比例定数Kを、上記式(2)により算出する。この比例定数Kは、次の高さ決定工程P3において、式(1)に代入して用いられる定数である。
[Constant calculation step P2]
In the constant calculation step P2, the proportional constant K that associates the amount of change in the height h of the
[高さ決定工程P3]
高さ決定工程P3では、位置1〜Nのうち位置nにおける厚みd1nが上記式(1)で算出され、上記式(3)で算出される計算厚みd1={d11・・・d1N}と厚みの目標値dref={dref1・・・drefN}との差e={e1・・・eN}が小さくなるように、位置1〜Nにおける仮想の調節後のスロットの高さh1={h11・・・h1N}を算出する。
[Height determination step P3]
In the height determination step P3, the thickness d 1n at the position n of the
本実施形態では、h1={h11・・・h1N}は、下記式(4)で示される差e={e1・・・eN}の二乗の合計が最小となるように、最小二乗法で算出され、例えば、h1={h11・・・h1N}は、任意の初期値を与え、エクセル(登録商標)のソルバーを用いることで算出される。そして、このh1={h11・・・h1N}の値に基づいて、調節後のスロット11の高さh2={h21・・・h2N}を決定する。調節後のスロット11の高さh2={h21・・・h2N}としては、h1={h11・・・h1N}の値をそのまま採用してもよく、h1={h11・・・h1N}の値を基準として微調整した値を採用してもよい。
以上の通り、本実施形態の押出方法によれば、調節前のスロット11の高さh0={h01・・・h0N}、調節前の塗工液の厚みd0={d01・・・d0N}及び式(2)で算出される比例定数Kの値を調べれば、式(1)で算出される計算厚みd1={d11・・・d1N}と、厚みの目標値dref={dref1・・・drefN}との差e={e1・・・eN}に基づいてスロット11の高さh1={h11・・・h1N}が決定され、このh1={h11・・・h1N}の値に基づいて、調節後のスロット11の高さh2={h21・・・h2N}が決定されるため、比較的容易に且つ精度良く塗工液の厚みを調節することができる。また、本実施形態の押出方法は、塗工液の厚みdを目標とする均一な厚みに調節することに加え、塗工液の厚みdを目標とする不均一な厚みに調節することにも優れている。
As described above, according to the extrusion method of the present embodiment, the height of the
なお、本発明に係る押出方法は、上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係る押出方法は、上記の作用効果によって限定されるものではない。本発明に係る押出方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 The extrusion method according to the present invention is not limited to the above embodiment. Further, the extrusion method according to the present invention is not limited by the above-mentioned effects. The extrusion method according to the present invention can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、ダイコータ1を用いる塗工方法について説明したが、溶融樹脂を押し出すためのTダイなどを用いた樹脂フィルムの成形方法であってもよい。この場合、溶融樹脂の粘度は、1000〜5000Pa・sであることが好ましい。
For example, in the above embodiment, the coating method using the
また、上記実施形態では、スリット51と調節ネジ52とを有する調節機構50によりスロット11の高さhを調節する態様を示したが、これに限定されない。別の調節機構50として、調節ネジ52に代えて、ヒートボルトを採用してもよい。この他、例えば、シム部材40や各ダイブロックを加工して、スロットの高さhを調節してもよい。また、試作用のダイコータ1を用いてデータ取得工程P1及び定数算出工程P2を実施し、高さ決定工程P3で所望の塗工膜の厚みdを得る為に設定されたhを有するダイコータ1を製造してもよい。
Further, in the above embodiment, the mode in which the height h of the
また、上記実施形態では、近似法として最小二乗法を示したが、この他、例えば、ニュートン法を採用してもよい。 Further, in the above embodiment, the least squares method is shown as an approximation method, but in addition to this, for example, Newton's method may be adopted.
以下、実施例を示すことにより、本発明をさらに説明する。 Hereinafter, the present invention will be further described by showing examples.
本実施例では、ダイコータを用いた塗工膜を形成する方法について検討した。 In this example, a method of forming a coating film using a die coater was examined.
[塗工装置]
本実施例で使用したダイコータは、ステンレス製であり、第1のダイブロックと第2のダイブロックとの間に幅1300mmのスロットが形成されており、スロットの高さ調節機構として、第2のダイブロックに備えられたスリットと、TDにわたって配された26個(すなわち、N=26で位置1〜26)の調節ネジ(回転軸中心間距離:50mmで一定)とを有している。
[Coating equipment]
The die coater used in this embodiment is made of stainless steel, and a slot having a width of 1300 mm is formed between the first die block and the second die block. It has a slit provided in the die block and 26 adjusting screws (that is, positions 1 to 26 at N = 26) (distance between the centers of rotation axes: constant at 50 mm) arranged over the TD.
[塗工条件]
表1に示す塗工条件で、被塗工物としてフィルムの表面に、塗工液として溶剤に溶解したアクリルポリマーを塗工し、吐出物としてアクリルポリマーからなる塗工膜を形成した。
[Coating conditions]
Under the coating conditions shown in Table 1, an acrylic polymer dissolved in a solvent was applied as a coating liquid on the surface of the film as an object to be coated to form a coating film made of an acrylic polymer as a discharge product.
[実施例1]
実施例1では、塗工膜の厚みが不均一な状態から均一な状態となるようにスロットの高さを調節する方法を例示する。
[Example 1]
In the first embodiment, a method of adjusting the height of the slot so that the thickness of the coating film changes from a non-uniform state to a uniform state is illustrated.
(データ取得工程P1)
調節前の位置1〜26におけるスロットの高さh0={h01・・・h0_26}及び調節前の位置1〜26における塗工膜の厚みd0={d01・・・d0_26}を測定した。測定結果を表2に示した。
(Data acquisition process P1)
Slot height at positions 1-26 before adjustment h 0 = {h 01 ... h 0_26 } and thickness of coating film at positions 1-26 before adjustment d 0 = {d 01 ... d 0_26 } Was measured. The measurement results are shown in Table 2.
(定数算出工程P2)
上記式(8)によって、本実施例で使用した塗工液の粘性指数vを算出し、この粘性指数vを上記式(2)に代入し、比例定数Kを算出した。表2に示したように、K=4.89であった。
(Constant calculation step P2)
The viscosity index v of the coating liquid used in this example was calculated by the above formula (8), and this viscosity index v was substituted into the above formula (2) to calculate the proportionality constant K. As shown in Table 2, K = 4.89.
(高さ決定工程P3)
表2に示す塗工膜の厚みの目標値dref={dref1・・・dref26}を設定し、上記式(1)、(3)、及び(4)を用いた最小二乗法によって、位置1〜26の計算厚みd1={d11・・・d1_26}と厚みの目標値dref={dref1・・・dref26}との差e={e1・・・e26}の二乗の合計が最小となるように、位置1〜26における調節後のスロットの高さh1={h11・・・h1_26}を算出した。算出結果を下記表2に示した。
(Height determination step P3)
Sets a target value of the thickness of the coating films shown in Table 2 d ref = {d ref1 ··· d ref26}, the equation (1), by the least squares method using (3) and (4), calculating positions 1-26 thicknesses d 1 = {d 11 ··· d 1_26} and the difference between the target value of the thickness d ref = {d ref1 ··· d ref26} e = {
(押出工程)
スロットの高さh2={h21・・・h2N}として、上記で算出したh1={h11・・・h1_26}を採用し、フィルムに塗工膜を形成した。調節後の厚みを計測した結果を表2及び図4に示した。
(Extrusion process)
As the slot height h 2 = {h 21 ... h 2N }, h 1 = {h 11 ... h 1_26 } calculated above was adopted to form a coating film on the film. The results of measuring the thickness after adjustment are shown in Table 2 and FIG.
表2及び図4に示されるように、調節前の塗工膜の厚みは、幅255mm付近及び幅1125mm付近で不均一な状態であったが、調節後の塗工膜の厚みは、幅方向にわたって概ね目標の均一な状態に調節された。 As shown in Table 2 and FIG. 4, the thickness of the coating film before adjustment was in a non-uniform state near the width of 255 mm and the width of about 1125 mm, but the thickness of the coating film after adjustment was in the width direction. It was adjusted to a generally uniform condition over the period.
[比較例1]
比較例1では、熟練の作業者が本手法を使わずにスロット高さを調節した結果を例示する。比較例1では、h0、d0及びdrefの値を実施例1と同じ値に設定した。また、h0及びd0の測定値を基に、5回にわたって調節ネジによりスロットの高さを調節した。結果を表3及び図5に示した。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, the result of adjusting the slot height by a skilled worker without using this method is illustrated. In Comparative Example 1, the values of h 0 , d 0, and d ref were set to the same values as in Example 1. Further, based on the measured values of h 0 and d 0 , the height of the slot was adjusted with the adjusting screw five times. The results are shown in Table 3 and FIG.
表3及び図5に示されるように、幅方向にわたって目標値から外れる結果となった。幅方向にわたって、目標よりも小さかった厚みが目標よりも大きくなり、目標よりも大きかった厚みが目標よりも小さくなり、作業者の経験的な調整では困難であることが認められた。 As shown in Table 3 and FIG. 5, the result deviated from the target value in the width direction. In the width direction, the thickness that was smaller than the target became larger than the target, and the thickness that was larger than the target became smaller than the target, and it was found that it was difficult for the operator to make empirical adjustments.
下記表4には、実施例1及び比較例1の調節前後の塗工膜の厚みの精度をまとめた。厚み精度は、[最大厚み−最小厚み]/平均厚み×100で算出した。表4の結果から、実施例1の押出方法は、比較例1と比較して、容易に且つ精度良く塗工膜の厚みを調節可能なものであることが認められた。 Table 4 below summarizes the accuracy of the coating film thickness before and after the adjustment of Example 1 and Comparative Example 1. The thickness accuracy was calculated by [maximum thickness-minimum thickness] / average thickness × 100. From the results in Table 4, it was confirmed that the extrusion method of Example 1 was able to easily and accurately adjust the thickness of the coating film as compared with Comparative Example 1.
[実施例2]
実施例2では、塗工膜の厚みが均一な状態から不均一な状態となるようにスロットの高さを調節する方法を例示する。なお、塗工条件は、表5に示す条件とした。結果を表6及び図6に示した。
[Example 2]
In the second embodiment, a method of adjusting the height of the slot so that the thickness of the coating film changes from a uniform state to a non-uniform state is illustrated. The coating conditions were the conditions shown in Table 5. The results are shown in Table 6 and FIG.
表6及び図6に示されるように、調節後の塗工膜の厚みは、幅方向にわたって概ね目標の不均一な状態に調節された。 As shown in Table 6 and FIG. 6, the thickness of the coating film after adjustment was adjusted to a substantially non-uniform state of the target over the width direction.
1:ダイコータ、
10:ダイ、11:スロット、110:開口、111:上流側端、13:吐出部、
20:第1のダイブロック、21:通路、22:キャビティ、
30:第2のダイブロック、
40:シム部材、42:開口、
50:調節機構、51:スリット、52:調節ネジ、521:外ネジ、522:内ネジ
1: Die coater,
10: Die, 11: Slot, 110: Opening, 111: Upstream end, 13: Discharge part,
20: 1st die block, 21: passage, 22: cavity,
30: Second die block,
40: shim member, 42: opening,
50: Adjustment mechanism, 51: Slit, 52: Adjustment screw, 521: External screw, 522: Internal screw
Claims (2)
前記スロットから吐出される吐出物の厚みを調節するために、前記スロットの高さを調節する調節工程を備え、
前記調節工程は、前記吐出物の流れ方向に直交する方向における任意の位置1〜Nのうちの位置nにおける厚みd1nが下記式(1)及び(2)で算出され、下記式(3)で算出される計算厚みd1={d11・・・d1N}と厚みの目標値dref={dref1・・・drefN}との差e={e1・・・eN}が小さくなるように、前記スロットの高さを決定する工程を含む、押出方法。
d1ave:d1={d11・・・d1N}の平均値
K:比例定数
h1n:仮想の調節後の前記スロットの高さh1={h11・・・h1N}の位置nにおける値
h1ave:h1={h11・・・h1N}の平均値
h0n:調節前の前記スロットの高さh0={h01・・・h0N}の位置nにおける値
h0ave:h0={h01・・・h0N}の平均値
d0n:調節前の前記吐出物の厚みd0={d01・・・d0N}の位置nにおける値
d0ave:d0={d01・・・d0N}の平均値
v:前記流体物の粘性指数
drefn:前記吐出物の厚みの目標値dref={dref1・・・drefN}の位置nにおける値 An extrusion method that uses a die with slots for discharging fluid.
In order to adjust the thickness of the discharged material discharged from the slot, an adjustment step of adjusting the height of the slot is provided.
In the adjusting step, the thickness d 1n at the position n of the arbitrary positions 1 to N in the direction orthogonal to the flow direction of the discharged material is calculated by the following equations (1) and (2), and the following equation (3) in calculated calculated thickness d 1 = is {d 11 ··· d 1N} and the difference between the target value of the thickness d ref = {d ref1 ··· d refN} e = {e 1 ··· e N} An extrusion method comprising the step of determining the height of the slot so as to be smaller.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020049565A JP6722834B1 (en) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Extrusion method |
CN202110184866.2A CN113492088B (en) | 2020-03-19 | 2021-02-10 | Extrusion process |
KR1020210023943A KR20210117924A (en) | 2020-03-19 | 2021-02-23 | Extrusion method |
TW110106662A TW202140150A (en) | 2020-03-19 | 2021-02-25 | Extrusion method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020049565A JP6722834B1 (en) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Extrusion method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6722834B1 JP6722834B1 (en) | 2020-07-15 |
JP2021146291A true JP2021146291A (en) | 2021-09-27 |
Family
ID=71523903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020049565A Active JP6722834B1 (en) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | Extrusion method |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6722834B1 (en) |
KR (1) | KR20210117924A (en) |
CN (1) | CN113492088B (en) |
TW (1) | TW202140150A (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4436281B2 (en) | 2005-06-20 | 2010-03-24 | 東レエンジニアリング株式会社 | Coating equipment |
DE102011007618A1 (en) * | 2011-04-18 | 2012-10-18 | Greiner Tool.Tec Gmbh | Extrusion device and method for influencing wall thicknesses of an extruded plastic profile |
CN105312194B (en) * | 2014-07-31 | 2017-12-26 | Lg化学株式会社 | Apparatus for coating |
JP6450618B2 (en) * | 2015-03-19 | 2019-01-09 | 東レフィルム加工株式会社 | Coating apparatus and coating method |
-
2020
- 2020-03-19 JP JP2020049565A patent/JP6722834B1/en active Active
-
2021
- 2021-02-10 CN CN202110184866.2A patent/CN113492088B/en active Active
- 2021-02-23 KR KR1020210023943A patent/KR20210117924A/en active Search and Examination
- 2021-02-25 TW TW110106662A patent/TW202140150A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202140150A (en) | 2021-11-01 |
JP6722834B1 (en) | 2020-07-15 |
CN113492088A (en) | 2021-10-12 |
KR20210117924A (en) | 2021-09-29 |
CN113492088B (en) | 2023-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Akbaş et al. | Dimensional accuracy of FDM-printed polymer parts | |
KR101472146B1 (en) | Methods for performing actual flow verification | |
JP3453335B2 (en) | Stripe coating apparatus and method | |
JPH06508571A (en) | dice | |
JP2021146293A (en) | Extrusion method | |
KR20220035833A (en) | Mass flow controller | |
JP2021146291A (en) | Extrusion method | |
CN106529036B (en) | A kind of matrix thermal resistance, thermal contact resistance modeling method of bulk resistance and air dielectric thermal resistance considering micro-bulge | |
JP2021146290A (en) | Extrusion method | |
KR102491325B1 (en) | Coating apparatus and method for producing coating film | |
TW201615282A (en) | Coating apparatus and method for producing coating film | |
TWI629111B (en) | Coating apparatus and method for producing coating film | |
EP4046767A1 (en) | Extruder and method for producing strands | |
TW201637729A (en) | Coating apparatus and method for producing coating film | |
Vrahopoulou | A model for fluid flow in dies | |
JP2004199245A (en) | Method and device for regulating flow rate | |
Peralta et al. | An analytical method for selecting the optimal nozzle external geometry for fluid dynamic gauging | |
JP4304958B2 (en) | Coating apparatus and die slit thickness control method | |
JP2005103416A (en) | Coater and method for controlling die slit thickness | |
JP2945749B2 (en) | Film sheet profile control method | |
Marschik et al. | An Experimental Validation of a Heuristic Melt-Conveying Model for Single-Screw Extruders | |
Ding et al. | Die lines in plastics extrusion: Film blowing experiments and numerical simulation | |
Catherine | Polymer melt rheology and flow simulations applied to cast film extrusion die design: An industrial perspective | |
Sun et al. | Effect of elongational viscosity on the flow in a flat die | |
JP2014061615A (en) | Extrusion t die apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200319 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20200319 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20200406 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200410 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200430 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200529 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200622 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6722834 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |